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第1章 基本概念1

1.1 移动通信1

1.2 电磁理论基础2

1.2.1 麦克斯韦方程2

1.2.2 边界条件4

1.2.3 波动方程5

1.2.4 矢量位和标量位5

1.2.5 无界媒质中的均匀平面电磁波6

1.2.6 正弦平面电磁波入射到不同媒质分界面上7

1.2.7 电流元的辐射8

1.2.8 麦克斯韦方程组的二重性9

1.2.9 小电流环10

1.2.10 辐射区10

1.3 无线频谱11

1.4 自由空间传播损耗12

1.4.1 点对面链路12

1.4.2 点对点链路13

1.4.3 变换公式14

1.4.4 接收场强和功率的关系15

1.4.5 功率（链路）预算15

1.5 富莱斯（Friis）传输公式16

1.6 惠更斯—菲涅耳原理和菲涅耳区16

1.7.1 射线18

1.7 近似分析方法——几何光学法18

1.7.2 象散波20

1.8 惠更斯-基尔霍夫（Huygens-Kirchhoff）原理20

1.9 几何绕射理论和UTD法22

1.9.1 引言22

1.9.2 均匀媒质中的射线场23

1.9.3 边缘绕射射线24

1.9.4 边缘绕射场的计算26

1.9.5 UTD法——一致性劈绕射理论29

1.9.6 任意指向直劈上的绕射点计算33

参考文献34

2.1.1 对流层的弯曲传播35

第2章 地球表面大气分层概况35

2.1 对流层35

2.1.2 流星余迹散射通信37

2.1.3 对流层散射39

2.2 平流层40

2.3 电离层40

2.3.1 电离层的成分41

2.3.2 电离层的分层41

2.3.3 电离气体的相对介电常数42

2.3.4 最高可用频率（MUF）43

2.3.5 各频段在电离层传播的情况44

参考文献45

2.4 磁层45

3.1 平坦地面上的电波传播46

3.1.1 反射的有效区域46

第3章 地球表面均匀大气中的电波传播46

3.1.2 平坦地面上的反射系数49

3.1.3 双射线传播模式53

3.1.4 路径余隙对无线电波的影响56

3.2 多个障碍物地面上的电波传播57

3.3 有植被地面上的电波传播64

3.3.1 侧面波传播的确定性模式64

3.3.2 并矢格林函数法计算树林传播损耗67

3.3.4 树冠散射的随机模式74

3.3.3 威斯鲍格（Weissberger）经验模式74

参考文献75

第4章 利用地球轨道卫星的移动通信77

4.1 引言77

4.2 卫星轨道基本知识77

4.2.1 轨道机理77

4.2.2 轨道类型78

4.3 卫星无线路径79

4.3.1 卫星链路中的路径损耗80

4.3.2 降雨衰耗81

4.3.3 电离层闪烁85

4.3.4 多普勒频移87

4.3.5 卫星的覆盖88

4.3.6 来自地球轨道卫星的链路特性89

4.4 来自轨道卫星信号中的极化影响90

4.4.1 反射和绕射的影响91

4.4.2 极化的法拉第旋转92

参考文献94

第5章 陆地移动通信无线传播机制95

5.1 引言95

5.2 随机场97

5.2.1 随机变量与分布函数97

5.2.2 随机变量的矩99

5.2.3 平稳随机过程100

5.3 路径损耗102

5.3.1 幂定律传播机制102

5.3.2 对蜂窝设计的影响105

5.4 阴影遮挡109

5.4.1 引言109

5.4.2 阴影衰落服从的对数正态分布111

5.4.3 阴影遮挡和路径损耗的结合112

5.4.4 阴影遮挡对系统设计的影响113

5.4.5 合成的瑞利—对数正态（Suzuki分布）信号分布115

5.4.6 合成的伽马—对数正态分布117

5.5 多径衰落118

5.5.1 多径衰落的物理基础119

5.5.2 多径衰落的数学模型——Clarke模型120

5.5.3 信号包络的瑞利分布123

5.5.4 信号功率的指数分布124

5.5.5 信号包络的莱斯分布126

5.5.6 Nakagami-m分布128

附录5-1 用误差函数表示高斯（正态）分布130

附录5-2 （5.83）式中随机变量Sc（dB）的均值和方差131

附录5-3 （5.86）式中随机变量Sc的均值和方差133

附录5-4 （5.112）式中随机变量SdB的均值和方差134

附录5-5 （5.117）式中随机变量r的均值135

参考文献136

6.1 传播模式的分类138

第6章 陆地移动通信路径损耗传播模式138

6.2 宏小区传播模式139

6.2.1 Okumura-Hata模式139

6.2.2 COST 231-Hata模式143

6.2.3 Lee模式143

6.2.4 Ibrahim和Parsons模式144

6.2.5 McGeehan和Griffiths模式145

6.2.6 Atefi和Parsons模式145

6.2.7 Sakagami-Kuboi模式146

6.2.8 Ikegami模式146

6.2.10 Xia和Bertoni模式147

6.2.9 Walfisch和Bertoni模式147

6.2.11 COST231-Walfisch-Ikegami模式150

6.2.12 基于绕射屏布局的其他模式153

6.2.13 根据900MHz频段的测试情况来估算1800MHz频段的市区传输损耗154

6.3 微小区传播模式154

6.3.1 双射线模式154

6.3.2 多射线模式155

6.3.3 多隙缝波导模式155

6.3.4 Lund大学模式158

6.4 室内传播模式158

6.4.2 衰减因子模式159

6.4.1 对数距离路径损耗模式159

6.4.3 软隔墙和混凝土墙衰减因子模式161

6.4.4 Keenau-Motley模式161

6.4.5 多层墙模式161

6.5 建筑物内、靠近建筑物和进入建筑物的传播162

6.5.1 理论上的建筑物内传播162

6.5.2 靠近建筑物的传播163

6.5.3 进入建筑物的传播164

6.6 IMT-2000模式165

6.6.1 室内办公环境165

6.6.3 车载环境166

6.6.4 IMT-2000模式中的迟延扩展值166

6.6.2 室外到室内和步行的环境166

6.7 第三代移动系统用的混合预测算法［44］167

6.7.1 模式的基本考虑167

6.7.2 数学描述167

参考文献170

第7章 陆地移动通信无线传播——多径信道特性174

7.1 多径信道的数学模型174

7.2 多普勒扩展和延迟扩展176

7.2.1 相干时间和多普勒扩展176

7.2.2 相干带宽和延迟扩展178

7.3 非频率选择性（平坦）多径衰落182

7.3.1 接收信号的相关性和功率谱183

7.3.2 接收信号包络和相位的分布189

7.3.3 包络的相关性和谱191

7.3.4 电平通过率和衰落持续时间195

7.3.5 谱相关201

7.4 频率选择性多径衰落204

7.5 分集技术208

7.5.1 微分集技术209

7.5.2 宏分集技术214

7.5.3 RAKE接收机216

参考文献216

8.1 引言219

第8章 射线跟踪219

8.2 几何模型和形态模型220

8.2.1 几何模型220

8.2.2 形态模型220

8.2.3 多面体面模型221

8.3 射线跟踪用的基本原理223

8.3.1 阴影测试223

8.3.2 可视化和UHF传播的射线跟踪技术224

8.4 三维（3-D）射线跟踪技术226

8.4.1 射线发射的射线跟踪技术226

8.4.2 射线管的射线跟踪技术231

8.4.3 传统镜像法的射线跟踪技术236

8.4.4 SBR／镜像法的射线跟踪技术239

8.5 射线跟踪加速技术242

8.5.1 二元空间分区算法243

8.5.2 空间体积分区算法248

8.5.3 角度的Z缓存区算法250

8.5.4 SVP和AZB技术之间的比较256

8.6 二次绕射时绕射点的精确计算256

8.7 射线跟踪用的基本算法257

8.7.1 具有任意3-D多面体面的射线求交算法258

8.7.2 具有特殊3-D多面体面的射线求交算法262

附录8A 任意多面体面的法向矢量262

附录8B 背面采集263

参考文献263